光合成における超硫黄分子の貢献

• Project Area: Life Science Innovation Driven by Supersulfide Biology
• Project/Area Number: 21H05266
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (III)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 石丸 泰寛 東北大学, 工学研究科, 准教授 (80590207)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河野 優 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(機構直轄研究施設), アストロバイオロジーセンター, 特任研究員 (40838265) ; 浅井 智広 中央大学, 理工学部, 准教授 (70706564)
• Project Period (FY): 2021-09-10 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥81,900,000 (Direct Cost: ¥63,000,000、Indirect Cost: ¥18,900,000); Fiscal Year 2025: ¥15,470,000 (Direct Cost: ¥11,900,000、Indirect Cost: ¥3,570,000); Fiscal Year 2024: ¥15,340,000 (Direct Cost: ¥11,800,000、Indirect Cost: ¥3,540,000); Fiscal Year 2023: ¥15,340,000 (Direct Cost: ¥11,800,000、Indirect Cost: ¥3,540,000); Fiscal Year 2022: ¥15,340,000 (Direct Cost: ¥11,800,000、Indirect Cost: ¥3,540,000); Fiscal Year 2021: ¥20,410,000 (Direct Cost: ¥15,700,000、Indirect Cost: ¥4,710,000)
• Keywords: 超硫黄分子 / シグナル伝達 / 葉緑体 / シロイヌナズナ / 電子伝達 / シアノバクテリア / 光合成

Outline of Research at the Start

唯一の炭素源の生産者である植物における光合成の電子伝達系の全貌を解明することは、持続可能な食料確保や地球環境の保全に重要である。最近の研究から、超硫黄分子が光合成に利用されている可能性を見出した。本課題では、植物が営む光合成の電子伝達系における超硫黄分子の役割を解明する。光化学系Iから出た電子が、CARSから生合成される超硫黄分子を介して、再び光化学系Iに流れる光合成サイクリック電子伝達機構を提唱する。さらに超硫黄分子を解析し、超硫黄１分子あたりのATP/NADPH供給比を算出する。超硫黄分子による光合成サイクリック電子伝達機構を強化することでエネルギー生産効率を上げ、光合成の最大化を目指す。